PL230599B1 - Kotwa do obsadzania w podlozu pionowego, nosnego elementu konstrukcyjnego - Google Patents

Abstract

Kotwa do obsadzania w podłożu pionowego nośnego elementu konstrukcyjnego, zwłaszcza drewnianego słupka lub pala, wykonana z tworzywa sztucznego, zbudowana z wchodzącego w podłoże szpica z rozmieszczonymi na jego obwodzie "płetwami" oraz z puszki przyjmującej dolną podstawę tego pionowego, nośnego elementu konstrukcyjnego, cechuje się tym, że dno (3) puszki (1) jest wklęsłe w centralnej części otaczającej otwór przechodzący w pustą przestrzeń (7) wewnątrz połączonego z puszką (1) szpica (2) i łączy się z pionowymi ściankami (5) puszki (1) pod kątem prostym, a dodatkowo ma na powierzchni wewnętrznej co najmniej jeden występ (4), skierowany od obwodu dna (3) w kierunku centralnego otworu, z poziomym grzbietem znajdującym się powyżej połączenia tego dna (3) ze ściankami bocznymi (5), który nie wchodzi w światło tego otworu. Korzystnie, kotwa ma puszkę (1) o przekroju kwadratowym, cztery "płetwy" (8) szpica (2) rozciągają się od czterech naroży puszki (1) po jego ostry koniec, a na dnie (3) puszki (1) znajdują się cztery występy (4), skierowane od naroży w kierunku centralnego otworu. Dzięki takiemu ukształtowaniu dna (3) puszki (1), kotwa nadaje się do obsadzania w podłożu masywnych pionowych elementów konstrukcyjnych, takich jak słupki o przekroju kwadratowym o krawędzi około 10 cm.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kotwa do obsadzania w podłożu pionowego nośnego elementu konstrukcyjnego, zwłaszcza drewnianego słupka lub pala. Kotwa według wynalazku jest wykonana w całości z tworzywa sztucznego o wymaganej wytrzymałości. Rozwiązanie według wynalazku jest przeznaczone w szczególności do obsadzania w podłożu masywnych słupków, mogących stanowić pionowy, konstrukcyjny element nośny dla ogrodzeń, wiat, altan, innych konstrukcji drewnianych, w tym nawet lekkich, drewnianych domów mieszkalnych.

Znana jest kotwa metalowa składająca się ze szpica wbijanego w podłoże i połączonej z nim puszki dostosowanej kształtem i rozmiarem do wymiarów pionowego, nośnego elementu konstrukcyjnego, zwłaszcza słupka drewnianego, o różnorodnym przeznaczeniu, pozwalająca na obsadzenie w gruncie elementów drewnianych bez narażania drewna na bezpośredni kontakt z podłożem i przenoszoną przez to podłoże wilgocią.

Dostępne są również kotwy z tworzyw sztucznych o odpowiedniej wytrzymałości, z powodzeniem zastępujące opisane wyżej kotwy metalowe, zwłaszcza do wykorzystania w aranżacji ogrodów i obejścia budynków mieszkalnych, tak przez profesjonalistów, jak i samodzielnie przez indywidualnych użytkowników takich obiektów.

Ścisłe spasowanie kształtu i wymiarów puszek znanych kotew oraz słupków i palików osadzanych w podłożu za pomocą tych kotew gwarantuje utrzymywanie pionu przez wskazane drewniane, konstrukcyjne elementy nośne. Obsadzanie w podłożu następuje poprzez wbicie kotwy w grunt w wyniku uderzeń młota w słupek lub palik wstępnie osadzony w puszce kotwy, przy jednoczesnej kontroli pionu, a po dostatecznym zagłębieniu kotwy w podłożu - skręcenie puszki kotwy ze słupkiem lub palikiem poprzez otwory montażowe w bocznych ściankach puszki.

W przypadku kotew metalowych, zagłębienie szpica kotwy w podłożu nie natrafia zasadniczo na przeszkody, choć na podłożu skalistym nawet kotwy metalowe nie osiągają głębokości wystarczającej dla zapewnienia stabilnego obsadzenia słupka lub palika w gruncie.

Kotwy z tworzyw sztucznych dobrze wchodzą w podłoże dzięki zastosowaniu pionowych cienkich „płetw” rozmieszczonych na obwodzie szpica zagłębianego w podłoże. Stabilizację w gruncie zapewnia zastosowanie ząbkowań i schodków w tej części „płetw”, które sąsiadują z puszką.

Dotychczasowe kotwy z tworzyw sztucznych znajdowały zastosowanie przede wszystkim przy obsadzania w podłożu palików płotków wewnętrznych, schowków na narzędzia ogrodowe, prostych zadaszeń nad drewnem opałowym, które nie wymagały masywnych elementów nośnych i nie musiały wytrzymywać niszczącego naporu, przykładowo silnego wiatru, ani zapewniać stabilnej osłony dla materiałów takich jak przykładowo piach, żwir, czy węgiel.

W zastosowaniach do obsadzania masywnych słupków lub palików za pomocą kotew z tworzyw sztucznych zaobserwowano pewną niedogodność związaną z mało precyzyjnym ukształtowaniem tego końca słupka lub pala, który łączy się z puszką. W przypadku kotew o większych wymiarach puszek, dostosowanych do większych rozmiarów drewnianych elementów konstrukcyjnych obsadzanych w podłożu przy wykorzystaniu tych kotew, okazało się, że płaskodenne puszki ulegają zniszczeniu (pęknięciom), jeśli dolna podstawa obsadzanego słupka Lub pala nie jest ściśle prostopadła do pionowej osi tego elementu konstrukcyjnego i naprężenia nie są przenoszone przez całą powierzchnię dna puszki, lecz jedynie punktowo, w punktach kontaktu podstawy słupka z dnem puszki.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wskazanych wad znanych kotew z tworzyw sztucznych. Szczególnym celem wynalazku jest poprawa wytrzymałości puszek, zwłaszcza przeznaczonych do obsadzania w podłożu masywnych słupków lub pali, jednakże bez istotnej zmiany ich pozostałych parametrów, takich jak wymiary i masa.

Cele te osiągnięto dzięki zastosowaniu rozwiązań według wynalazku zdefiniowanych w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Kotwa do obsadzania w podłożu pionowego nośnego elementu konstrukcyjnego, zwłaszcza drewnianego słupka lub pala, wykonana z tworzywa sztucznego, zbudowana z wchodzącego w podłoże szpica z rozmieszczonymi na jego obwodzie „płetwami” oraz z puszki przyjmującej dolną podstawę tego pionowego, nośnego elementu konstrukcyjnego, według wynalazku cechuje się tym, że dno puszki jest wklęsłe w centralnej części otaczającej otwór przechodzący w pustą przestrzeń wewnątrz połączonego z puszką szpica i łączy się z pionowymi ściankami puszki pod kątem prostym, a dodatkowo ma na powierzchni

PL 230 599 B1 wewnętrznej co najmniej jeden występ skierowany od obwodu dna w kierunku centralnego otworu, z poziomym grzbietem znajdującym się powyżej połączenia tego dna ze ściankami bocznymi, który nie wchodzi w światło tego otworu.

Korzystnie, w kotwie według wynalazku puszka ma przekrój kwadratowy, „płetwy” szpica rozciągają się od czterech naroży puszki po jego ostry koniec, a na dnie puszki znajdują się cztery występy skierowane od naroży w kierunku centralnego otworu.

Alternatywnie, w kotwie według wynalazku puszka ma przekrój w kształcie wielokąta, „płetwy” szpica rozciągają się od każdego z naroży puszki po jego ostry koniec, a na dnie puszki znajdują się występy skierowane od każdego z naroży w kierunku centralnego otworu.

W kotwie według wynalazku puszka ma korzystnie przekrój w kształcie okręgu, „płetwy” szpica rozciągają się od czterech końców dwóch średnic tego okręgu wzajemnie prostopadłych przechodzących przez dno puszki, po jego ostry koniec, a na dnie puszki znajdują się cztery występy w płaszczyźnie poszczególnych „płetw” szpica skierowane od ścianek bocznych w kierunku centralnego otworu.

Korzystnie, zewnętrzne powierzchnie „płetw” szpica są ukształtowane schodkowo, z krawędzią biegnącą w kierunku jego ostrego końca w kształcie zębów piły.

Alternatywnie, zewnętrzne powierzchnie „płetw” szpica są gładkie i mają gładką krawędź biegnącą w kierunku jego ostrego końca.

Korzystnie, w czterech bocznych ściankach puszki rozmieszczone są żebra wzmacniające oraz otwory do zamocowania osadzonego w puszce pionowego elementu konstrukcyjnego.

Korzystnie, pusta przestrzeń wewnątrz szpica ma od góry kształt cylindryczny, w dolnej zaś części - kształt stożkowy. Korzystnie również, pusta przestrzeń wewnątrz szpica ma co najmniej jeden otwór odpływowy do odprowadzenia wody, zwłaszcza opadowej, gromadzącej się puszce i tej pustej przestrzeni.

Rozwiązanie według obecnego wynalazku gwarantuje znaczne zwiększenie wytrzymałości kotwy do obsadzania w podłożu do obsadzania w podłożu pionowego nośnego eleme ntu konstrukcyjnego, zwłaszcza drewnianego słupka lub pala, wykonana z tworzywa sztucznego, eliminując niemal całkowicie uszkodzenia powstające dotychczas przy wbijaniu kotwy z osadzonym w niej słupkiem, którego dolna podstawa nie jest zasadniczo prostopadła do jego osi pionowej. Wywoływane wpijaniem naprężenia przenoszone są przez występy na pionowe „płetwy” szpica i nie uszkadzają puszki kotwy według wynalazku.

Obecny wynalazek jest poniżej opisany szczegółowo, z odniesieniem do złączonego rysunku, na którym:

Fig. 1 - przedstawia kotwę według wynalazku w widoku równoległym z boku od strony ścianki bocznej puszki o przekroju kwadratowym, w częściowym przekroju pionowym przez puszkę; w powiększeniu przedstawiony został wskazany detal, przedstawiający ukształtowanie występu w dnie puszki na jej powierzchni wewnętrznej;

Fig. 2 - przedstawia kotwę uwidocznioną na rysunku Fig. 1, w widoku równoległym od góry;

Fig. 3 - przedstawia kotwę uwidocznioną na rysunku Fig. 1 w widoku z boku od naroża puszki o przekroju kwadratowym, oraz w przekroju pionowym A-A;

Fig. 4 - przedstawia rdzeń formy do formowania kotwy uwidocznionej na rysunku Fig. 1 w widoku równoległym, od strony jej szpica; w powiększeniu przedstawiony został wskazany detal, wskazujący jak ukształtowany jest występ w dnie puszki na jej powierzchni wewnętrznej;

Na rysunku tym samym elementom odpowiadają te same oznaczniki.

Szczegółowy opis wynalazku

W dalszej części opisu oraz w zastrzeżeniach następujące określenia mają niżej podane znaczenie chyba, że z kontekstu ich użycia jednoznacznie wynika ich znaczenie odmienne:

- określenie „pionowy, nośny element konstrukcyjny” oznacza każdy element konstrukcyjny w formie słupka lub pala, wymagający obsadzenia w podłożu w sposób trwały, odporny na nadmierny napór, w szczególności słupek lub pal drewniany, lub kompozytowy;

- określenie „tworzywo sztuczne o wymaganej wytrzymałości” oznacza tworzywo formowane na gorąco, z włóknami wzmacniającymi, ewentualnie z dodatkiem barwnika lub pigmentu w kolorze zgodnym z zamówieniem odbiorcy;

- określenie „puszka” oznacza otwarty od góry element konstrukcyjny kotwy według wynalazku z dnem wklęsłym w centralnej części, z zagłębieniem skierowanym w kierunku ostrego końca szpica, otaczającym otwór przechodzący w pustą przestrzeń wewnątrz połączonego

PL 230 599 B1 z puszką szpica, które łączy się z pionowymi ściankami puszki pod kątem prostym, a dodatkowo ma na powierzchni wewnętrznej co najmniej jeden występ skierowany od obwodu dna w kierunku centralnego otworu, z poziomym grzbietem znajdującym się powyżej połączenia tego dna ze ściankami bocznymi, który nie wchodzi w światło tego otworu;

- określenie „płetwa” odnosi się do elementu konstrukcyjnego szpica kotwy według wynalazku, zwiększającego powierzchnie kontaktu kotwy z podłożem. Zewnętrzna krawędź „płetwy” biegnącą od dna puszki do ostrego końca szpica może być gładka lub mieć kształt ząbkowany jak piła. Korzystnie szpic ma cztery „płetwy”, których zewnętrzne krawędzie rozmieszczone są w krawędziach bocznych odwróconego stożka o podstawie kwadratowej. W przypadku puszek o dużych rozmiarach, prostoliniowe krawędzie boczne „płetw” mogą odchylać się łagodnie na zewnątrz w sąsiedztwie dna puszki, sięgając do obwodu tego dna.

Podstawową przyczyną braku wytrzymałości znanych kotew z tworzyw sztucznych przy wbijaniu słupków o nierównej powierzchni dolnej podstawy, był punktowy nadmierny nacisk na dno puszki. Skutkiem tego nadmiernego nacisku puszka pękała lub nawet rozpadała się na części.

Zgodnie z obecnym wynalazkiem, w dnie puszki uformowane zostały występy, przejmujące nadmierny nacisk całą swoją powierzchnią. Usytuowanie występów w płaszczyznach „płetw” łączących się od zewnątrz z dnem puszki zapewnia równomierne przeniesienie tego nacisku na szpic kotwy i chroni przed zniszczeniem puszki.

Na załączonym rysunku Fig. 1-3 kotwa według wynalazku przedstawiona jest w przykładzie wykonania, w którym puszka ma przekrój w kształcie kwadratu. Inne ukształtowanie puszki jest również możliwe, stosownie do potrzeb odbiorcy.

Kotwa według wynalazku zbudowana jest z puszki 1 i szpica 2 (Fig. 1-3). Dno 3 puszki 1 jest od wewnątrz wklęsłe i ma występy 4 z poziomym grzbietem, wysunięte ponad powierzchnię dna 3 w miejscu jego połączenia ze ściankami bocznymi 5 oraz centralny otwór 6, przez który wnętrze puszki 1 łączy się z pustą przestrzenią 7 we wnętrzu szpica 2.

Na zewnętrznej powierzchni szpica 2 rozmieszczone są cztery „płetwy” 8, zwiększające powierzchnie kontaktu szpica 2 z podłożem, które to „płetwy” 8 w górnej części mają korzystnie powierzchnię pokrytą progami 9, skutkiem czego krawędź „płetwy” 8 biegnąca od puszki 1, do ostrego końca szpica 2 ma w górnej części ząbki przypominające piłę, w dolnej - jest gładka.

Występy 4 z poziomym grzbietem, wysunięte są ponad powierzchnię dna 3 w miejscu jego połączenia ze ściankami bocznymi 5 na wysokość h, jedynie w celu skompensowania nierówności na dolnej podstawie słupa lub pala obsadzanego w podłożu przy użyciu tej kotwy.

Boczne ścianki 5 puszki 1 mają żebra wzmacniające 10 oraz otwory 11 do ustabilizowania i zamocowania pionowego nośnego elementu konstrukcyjnego (nie uwidocznionego na rysunku).

Pusta przestrzeń 7 we wnętrzu szpica 2 ma w dolnej części odpływowe otwory 12.

W opisanym przykładzie realizacji obecnego wynalazku, tak ukształtowana kotwa może być z powodzeniem stosowana do obsadzania w podłożu słupka drewnianego o przekroju kwadratowym, o boku nawet 10 cm. Zastosowane wzmocnienia konstrukcyjne szpica i puszki zapewniają stabilność stupa i możliwość obciążenia go elementami poziomymi.

Jak wspomniano kotwa według wynalazku wykonana jest ze wzmacnianego włóknami tworzyw a sztucznego o wymaganej wytrzymałości - stosownie do przeznaczenia kotwy. Zastosowane tworzywo pozwala na formowanie kotwy według wynalazku na gorąco. W trakcie formowania, odpowiednio ukształtowana forma współdziała z rdzeniem, kształtującym wnętrze puszki 1 oraz przestrzeni 7 szpica 2.

Rdzeń formy do formowania kotwy według wynalazku przedstawiony jest na załączonym rysunku Fig. 4. Przestrzeń kształtująca występ 4 w narożu dna 3 puszki 1 pokazana jest w powiększeniu.

Analogiczny szpic jak przedstawiony na rysunku Fig. 1-3 może być stosowany do puszki 1 o przekroju okrągłym.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kotwa do obsadzania w podłożu do obsadzania w podłożu pionowego nośnego elementu konstrukcyjnego, zwłaszcza drewnianego słupka lub pala, wykonana z tworzywa sztucznego, zbudowana z wchodzącego w podłoże szpica z rozmieszczonymi na jego obwodzie „płetwami”

   PL 230 599 B1 oraz z puszki przyjmującej dolną podstawę tego pionowego, nośnego elementu konstrukcyjnego, znamienna tym, że dno (3) puszki (1) jest wklęsłe w centralnej części otaczającej otwór (6) przechodzący w pustą przestrzeń (7) wewnątrz, połączonego z puszką (1) szpica (2) i łączy się z pionowymi ściankami (5) puszki (1) pod kątem prostym, a dodatkowo ma na powierzchni wewnętrznej co najmniej jeden występ (4) skierowany od obwodu dna (3) w kierunku centralnego otworu (6), z poziomym grzbietem znajdującym się powyżej połączenia tego dna (3) ze ściankami bocznymi (5), który nie wchodzi w światło tego otworu (6).
2. 2. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że puszka (1) ma przekrój kwadratowy, „płetwy” (8) szpica (2) rozciągają się od czterech naroży puszki (1) po jego ostry koniec, a na dnie (3) puszki (1) znajdują się cztery występy (4) skierowane od naroży w kierunku centralnego otworu (6).
3. 3. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że puszka (1) ma przekrój w kształcie wielokąta, „płetwy” (8) szpica (2) rozciągają się od każdego z naroży puszki (1) po jego ostry koniec, a na dnie (3) puszki (1) znajdują się występy (4) skierowane od każdego z naroży w kierunku centralnego otworu (6).
4. 4. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że puszka (1) ma korzystnie przekrój w kształcie okręgu, „płetwy” (8) szpica (2) rozciągają się od czterech końców dwóch średnic tego okręgu wzajemnie prostopadłych, przechodzących przez dno (3) puszki (1), po jego ostry koniec, a na dnie (3) puszki (1) znajdują się cztery występy (4) w płaszczyźnie poszczególnych „płetw” (8) szpica (2) skierowane od ścianek bocznych (5) w kierunku centralnego otworu (6).
5. 5. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzne powierzchnie „płetw” (8) szpica (2) są ukształtowane schodkowo (9), z krawędzią biegnącą w kierunku jego ostrego końca w kształcie zębów piły.
6. 6. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzne powierzchnie „płetw” (8) szpica (2) są gładkie i mają gładką krawędź biegnącą w kierunku jego ostrego końca.
7. 7. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że w czterech bocznych ściankach (5) puszki (1) rozmieszczone są wzmacniające żebra (9) oraz otwory (10) do zamocowania osadzonego w puszce (1) pionowego elementu konstrukcyjnego.
8. 8. Kotwa według zastrz. 1, znamienna tym, że pusta przestrzeń (7) wewnątrz szpica (1) ma od góry kształt cylindryczny, w dolnej zaś części - kształt stożkowy.
9. 9. Kotwa, według zastrz. 1, znamienna tym, że pusta przestrzeń (7) wewnątrz szpica (1) ma co najmniej jeden odpływowy otwór (11) do odprowadzenia wody, zwłaszcza opadowej, gromadzącej się puszce (1) i tej pustej przestrzeni (7).